Сравнительная характеристика различных типов балочных фюзеляжей

Бесстрингерный фюзеляж

Стрингерный фюзеляж

Мощный стрингерный набор совместно с обшивкой (рис.13) воспринимает изгибающий момент фюзеляжа.

Доля изгибающего момента, воспринимаемая обшивкой, зависит от толщины обшивки и от частоты стрингерного набора. Чем толще обшивка и чем меньше расстояние между стрингерами, тем большее участие в работе на изгиб принимает обшивка. Крутящий момент и перерезывающая сила воспринимаются обшивкой. Таким образом, в обшивке стрингерного фюзеляжа возникают не только касательные, но и нормальные напряжения. Шпангоуты в стрингерном фюзеляже устанавливаются чаще, чем в лонжеронном. Частая установка шпангоутов улучшает работу стрингеров и обшивки при сжатии.

Бесстрингерный фюзеляж (рис.14) представляет собой конструкцию, состоящую из сравнительно толстой обшивки или слоистой обшивки с заполнителем, подкрепленной только шпангоутами.

В таком фюзеляже все нагрузки воспринимает обшивка, и в ней при этом возникают и нормальные, и касательные напряжения. В местах выреза обшивки и в местах приложения сосредоточенных нагрузок в таких фюзеляжах устанавливаются стрингеры и другие усиливающие элементы.

Наиболее выгодным в весовом отношении мог бы быть бесстрингерный фюзеляж с обшивкой переменной толщины. Его конструкция обладает высокой живучестью, позволяет рационально использовать внутренний объем. Однако многочисленные вырезы в обшивке, необходимость передачи на нее сосредоточенных усилий от других агрегатов самолета требуют местных усилений в виде накладок и окантовок профилями.

Масса этих усилений на бесстрингерном фюзеляже при большом числе различных вырезов становится настолько большой, что в весовом отношении эта схема становится менее выгодной, чем стрингерная или лонжеронная.

Если фюзеляж имеет очень большие вырезы, то наиболее выгодной может оказаться лонжеронная схема. В таком фюзеляже обшивка тонкая и поэтому проще производить подкрепление больших вырезов, при этом весовые затраты будут меньше.

При наличии в конструкции большого числа не очень крупных вырезов наиболее выгодным в весовом отношении является стрингерный фюзеляж. Наличие частого стрингерного набора позволяет облегчить работу обшивки, проще осуществить подкрепление вырезов. Вот почему эта схема получила в настоящее время широкое распространение, особенно для тяжелых самолетов.

Очень часто применяются балочные фюзеляжи комбинированной схемы, например, лонжеронный фюзеляж в передней части, где имеются очень большие вырезы (фонарь кабины, различные люки) и расположены стыковые узлы крыла, и стрингерный – в хвостовой части.

Дата добавления: 2014-01-20